WBF Kapitel 8 .txt

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Author:
jannis2890
ID:
204658
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WBF Kapitel 8 .txt
Updated:
2013-03-03 16:10:59
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wbf
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wbf 8
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  1. Nenne 2 Vorrausstzungen für überelastische Beanspruchung!
    • duktiler Werkstoff mit plastischen Verformungsmöglichkeiten
    • Teilplastische Beanspruchung erfordert inhomogene Spannungsverteilung
  2. Wozu werden teilplastische Beanspruchungen genutzt?
    • Überdimensionierungen von Bauteilen vermeiden
    • Erhöhung der Beanspruchbarkeit durch gezielteVorbeanspruchung
    • Beherrschung des Bauteilverhaltens bei Überlast sichern
  3. Was ist das Hook'sche Gesetz?
    • Spannungs-Dehnungszusammenhang im linear-elastischen Bereich
    • εF = σF/E
  4. Wie sehen die Spannungs-Dehnungsverläufe für folgende Fälle aus?
    Starr-idealplastisch
    Linear-elastisch-idealplastisch
    Linear-elastisch mit linearem Verfestigungsverlauf
    Linear-elastisch mit nichtlinearem Verfestigungsverlauf
  5. Beschrifte!
    • 1: Fließdehnung
    • 2: plast. Dehnungsanteil
    • 3: bleibende Dehnung
    • 4: elast. Rückdehnung
    • 5: Gesamtdehnung
  6. Welche Beschreibungsmöglichkeiten gibt es für die Fließkurve im nichtlinearem Verfestungsbereich?
    • Gesetzen von Ludwik
    • Gesetz nach Ramberg-Osgood
  7. Was ist die Ludwig-Gleichung?
    Wann wird sie eingesetzt?
    • σwF+K⋅εplwn
    • σw = F / Aw wahre Spannung
    • εw wahre Dehnung
    • n Verfestigungsexponent
    • σF Fließgrenze
    • K Werkstoffkonstante

    Umformtechnik zur Beschreibung großer Formänderungen
  8. Nenne die Gleichung nach Ramberg-Osgood!
    Anwendung und Beschreibgung!
    • C, n : Werkstoffkonstanten werden durch Einsetzen der Koordinaten zweier Punkte im Verfestigungsbereich des σ-ε- Schaubildes bestimmt
    • Beschreibung: Zerlegung elastischer und plastischer Anteil von Anfang an, analytische Beschreibung des Spannungs-Dehnungsverhaltens
    • Anwendung: Beschreibung begrenzter plastischer Verformungen als σ-ε-Beziehung
  9. Was gibt die Bauteilfließkurve an?
    Wovon ist der Verlauf abhängig?
    • Beziehung zwischen der äußeren Last und der Dehnung in Richtung der höchsten Beanspruchung an der höchsten beanspruchten Stelle (Hot-spot)
    • Werkstoffgesetz, Verfestigung, Bauteilgeometrie
  10. Gib zu folgendem Last-/ Spannungs-Dehnungsverlauf den Stab mit Dehnungsverteilung und mit Spannungsverteilung an! (Gegeben: Bauteilfließkurve für glatten Biegestab)
  11. Was ist die plastische Stützziffer?
    Nenne die Formel!
    Erhöhung der äußeren Beanspruchbarkeit eines Bauteils durch teilplastische Auslegung im Vergleich zur rein elastischen Beanspruchung

  12. Wovon hängt die plastische Stützziffer ab?
    • zulässigen maximalen Gesamtdehnung εges
    • Bauteilfließkurve (damit auch von der Werkstofffließkurve und der Beanspruchungsart)
  13. Ordne den Kurven die jeweiligen Profile zu! Begründe!
  14. Welche Faustregel gilt bei der Abschätzung der Stützziffer eines Profils?
    • Die Stützwirkung wird umso größer, je höher der um die Biegeachse konzentrierte Flächenanteil ist (z.B. Kreisquerschnitt)
    • Die Stützwirkung ist umso kleiner, je mehr Flächenanteil an die Randfaser verlagert ist (z.B. Doppel T-Träger).
  15. Gib die Mohrschen Spannungskreise des gekerbten Zugstabes im Kerbgrund und in der Stabmitte an!
  16. Was ist die Neuber-Formel?
    Warum nötig?
    • Formzahlen zur Beschreibung des überelastischen Bereiches, da im überelastischen σ und ε nicht mehr proportional
    • Es gilt darüber hinaus : Kσ ≤ Kt ≤ Kε
  17. Wie sieht die neuber-Hyperbel aus?
  18. Wie funktioniert die grafische Bestimmung der maximalen Spannung und Dehnung im Kerbgrund mit der Neuber-Hyperbel?
    • 1. Werkstoff-Fließkurve aus Zugversuch in σ-ε-Diagramm zeichnen
    • 2. σenKt bestimmen
    • 3. Neuber-Hyperbel berechnen und in das Diagramm eintragen
    • 4. Der Schnittpunkt der Neuber-Hyperbel mit der Werkstoff-Fließkurve ergibt die gesuchte Kerbgrundbeanspruchung
  19. Wie sehen die Kraft-Verlängerungs-Diagramme bei unterschiedlichen Anlasstemperaturen aus? (inkl. Neuber-Hyperbel)
  20. Wie sehen die Kraft-Verlängerungs-Diagramme bei unterschiedlichen Kerbgeometrien aus (inkl. Neuber-Hyperbel)?
  21. Was ist das Kerbfestigkeitsverhältnis?
    • γk = Rmk / Rm
    • γk > 1 : Kerbverfestigend
    • γ < 1: Kerbentfestigend
  22. Wie ist das Vorgehen bei der statischen Berechnung von teilplastisch beanspruchten Bauteilen?
    • inhomogene Spannungsverteilung und duktile Werkstoffe => Zulassung einer begrenzten Maximaldehnung (übl. 0.5%, besonders duktil: 1%)
    • Ort und der Betrag der maximalen Dehnung εmax ermitteln
    • Über die Bauteilfließkurve die äußere Last an der Fließgrenze εF ermitteln
    • Über die Bauteilfließkurve die maximal zulässige äußere Last des Bauteils für die maximal zulässige Gesamtdehnung εges ermitteln
    • Erhöhung der äußeren Last durch teilplastische Beanspruchung gegenüber rein elastischer Bauteilbeanspruchung ergibt plastische Stützziffer npl
  23. Erkläre die Phänomenologie der vollplastischen Grenzbeanspruchung!
    • Maximale Beanspruchbarkeit bei sehr duktilen Werkstoffen ergibt (fast) vollplastische Werkstoffbeanspruchung : „Kollaps“
    • andere Werkstoffe : Vorher Anriss oder Bruch
    • bei Erschöpfung der Stützwirkung waagerechter Verlauf der Bauteilfließkurve
    • bei vollplastischer Beanspruchung Fließen bevorzugt auf Gleitlinien (Linien gleicher Schubspannung : „plastisches Gelenk“)
  24. Wie sehen die plastifizierten Bereiche im Stab aus?
    Wie heißt der Punkt M?
    • M: Kollapspunkt
  25. Wovon ist der Kollaps abhängig?
    • der Bauteilgeometrie
    • statischen Festigkeitskennwerten des Werkstoffs
    • bei ideal-plastischen Werkstoffverhalten ist kollapsbestimmender Wert Streckgrenze Re
    • bei voller Ausschöpfung der Werkstoffverfestigung bei hohem Verformungsvermögen ist Zugfestigkeit Rm maßgebend
  26. Wie berechnet man den Kollapskennwert?
  27. Wovon sind Spannungsverteilung und Form des Gleitlinienfeldes abhängig?
    Inwiefern?
    • Vom Spannungszustand:
    • ebener Spannungszustand ESZ σH3=0
    • =>keine Querdehnungsbehinderung (QDB)
    • ebener Dehnungs- oder Formänderungszustand EDZ εH3=0
    • => vollständige Querdehnungsbehinderung (QDB)
  28. Was ist der Laststeigerungsfaktor?
    • ESZ ebener Sp.-Zustand (schwach gekerbt, dünnwandige Strukturen)
    • EDZ ebener Dehnungs- oder Formänderungszustand (scharf gekerbt, dickwandige Bauteile)
  29. Welchen Einfluss hat die Bauteilgeometrie auf Gleitlinien?
  30. Was sind die Folgen der überelastischen Beanspruchung?
    • Bei ausreichender Stützwirkung und begrenzter plastischer Dehnung bessere Werkstoffausnutzung
    • Bei hoher Überlast Fließlinienbildung entlang Gleitlinien(z.B. bei hohen Umformgraden in Umformprozessen)
    • Bei nicht ausreichender Duktilität Anrisse oder Bruch (kritisch: Spröde Stoffzustände – z.B. Wärmebehandlung, Tieftemperatur, Mehrachsige Zugspannungen – Dehnungsbehinderung)
    • Eigenspannungen (nach Wegnahme der Last)
  31. Was ist der Incremental Step Test?
    • Bestimmung des stabilisiert zyklischen Werkstoffgesetzes
    • Bewertung des Werkstoffverhaltens bei zyklischer Beanspruchung

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